БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ: движение в воде

Рассмотрим под микроскопом каплю воды„взятую из какого-нибудь пруда. Мы почти наверняка увидим бесформенные полупрозрачные тельца, похожие на комочки не то слизи, не то грязи. Это простейшие одноклеточные животные — амебы. Приглядевшись внимательно, мы заметим, что они движутся. Вначале у амебы по ходу движения появляется выступ. Постепенно он растет, растягивается, и наконец в образовавшуюся выпуклость перетекает все тело амебы. Кажется, что они как бы шагают, подтягивая тело к переднему концу. Двигаются амебы медленно: чтобы проделать путь в несколько десятков сантиметров, им требуется чуть ли не целый час.

Трудно сказать, какой способ передвижения самый древний, самый примитивный — амебовидный или с помощью жгутиков. Простейшие животные — жгутиконосцы — имеют нитевидные выросты-жгутики. Во время движения каждый жгутик свободным концом описывает круговое движение и как бы ввинчивается в воду. При этом, двигаясь вперед, животное вращается вокруг своей длинной оси, как снаряд, выпущенный из нарезного орудия. У других простейших животных — инфузорий — тело в большинстве случаев окружено множеством ресничек. У инфузории-туфельки таких ресничек бывает до 14 000, и каждая из них работает как весло. Но, несмотря на такое огромное количество весел, скорость туфельки невелика: она едва проплывает пять метров за час.

Многоклеточные беспозвоночные, обитающие в морях и океанах, реках и озерах, освоили самые разнообразные способы передвижения. Морские черви, пиявки плавают, волнообразно изгибая тело. Такой способ плавания требует очень сильной мускулатуры. И на самом деле, пиявки могут подтянуть груз, в 1500 раз превышающий их собственный вес!

Многие водные беспозвоночные плавают с помощью рычагов-весел. Так плавают водяные жуки, водяные клопы, многие ракообразные. Чаще всего как весла используются ноги. Особенно интересно устроена пятая пара ног у плавающего краба. Суставы последних члеников этих ног расширены в виде лопасти весла. При заносе вперед членики сгибаются и не испытывают значительного сопротивления воды. А во время обратного движения нога выпрямляется и загребает воду как самое настоящее весло. У речного рака и омара веслом служит задняя часть «шейки». Подгребая под себя воду сильными хвостовыми лопастями, они плывут задом наперед.

Все, конечно, видели водных насекомых — водомерок, скользящих по поверхности воды, словно по льду. У них тело и лапки густо покрыты несмачивающимися волосками, и, хотя удельный вес водомерок больше единицы, сила поверхностного натяжения водной пленки легко удерживает их на поверхности. Если пинцетом погрузить насекомое в воду, то оно все покрывается серебристым слоем воздуха, а если разжать пинцет, то водомерка, как пробка, всплывает на поверхность. Для гребли она пользуется самыми длинными, средними, ногами, и за один толчок «весел» проскальзывает чуть ли не на четверть метра вперед.

Некоторые сифонофоры плавают «под парусами». Это группа кишечнополостных животных, сросшихся вместе и живущих как один организм. Высовывающийся над поверхностью воды пластинчатый гребень служит им парусом, а свисающие вниз щупальца длиной до 18 метров — килем. Скорость хода сифонофор «под парусами» не так уж мала: при ветре 6 баллов они проплывают около пяти километров в час. Во время  шторма сифонофоры выпускают воздух из особых камер и опускаются в глубину.

Наиболее прогрессивный способ движения водных беспозвоночных — гидрореактивный. Считают, что простейшим реактивным двигателем обладают одноклеточные животные — грегарины. Они без видимых движений медленно скользят по воде. Долго недоумевали, как они движутся. Оказалось, что, выделяя из мельчайших отверстий на теле капли студенистого вещества, они отталкиваются от воды и таким образом продвигаются вперед.

Медузы тоже используют реактивный способ движения. У гидроидных медуз к нижнему краю зонтика прикреплена мускулистая перепонка. Попеременным расширением и сокращением ее медуза набирает под купол воду, а затем выталкивает ее наружу. При выталкивании воды она получает толчок и движется выпуклой стороной вперед. Толчки следуют один за другим через 5—6 секунд, и поэтому медуза плавает медленно. Подобие гидрореактивных двигателей имеют моллюски-гребешки, они плавают, или, вернее, прыгают в воде, хлопая створками раковины и выпрыскивая из-под них воду.

Более совершенный двигатель у личинок стрекоз. В минуту опасности они выбрасывают струю воды и быстрым скачком избегают преследования.

Признанные чемпионы по скоростному плаванию среди беспозвоночных животных — головоногие моллюски — кальмары. Они развивают скорость до 50 километров в час. Разогнавшись в воде, они могут взлетать над поверхностью моря на высоту 4—5 метров и пролетать по воздуху более 60 метров.

При движении кальмары пользуются самым совершенным гидрореактивным двигателем. Вода набирается в мантийную полость через отверстие, расположенное около головы. Мантия плотно запирается хрящевыми «запонками». Между ними на брюхе помещается воронка, сообщающаяся с мантийной полостью. Прижимая мантию к туловищу, кальмар с силой выталкивает набранную внутрь воду через переднее отверстие воронки и отталкивается от воды. Затем вновь происходит заполнение полости водой, новое сжатие мантии и новый толчок. Такие толчки, при быстром движении, повторяются до пяти раз в секунду! Плывет кальмар обычно хвостом вперед, управляя плавниками, расположенными в задней части тела. Изменив направление воронки, он может плыть головой вперед.

Головоногие моллюски наутилусы для всплытия и погружения пользуются системой гидростатических баллонов. Этот моллюск строит раковину, разделенную перегородками на несколько камер. Живет наутилус в последней, самой большой камере, а остальные наполнены газом и частично жидкостью. Перегородки посередине пронизаны сифоном — задним выростом тела животного. При подъеме к поверхности наутилус с помощью сифона наполняет камеры газом, вытесняющим воду, и раковина всплывает.

Донные беспозвоночные могут не только плавать, но и передвигаться по дну. Водные жуки, морские пауки, раки, крабы ходят и ползают по дну, точно так же, как сухопутные животные по земле. Пиявки и некоторые другие черви вытягивают передний конец тела, а затем подтягивают к нему остальную часть. Подобным    образом    двигаются многие моллюски. Они прикрепляются передней частью ноги-подошвы к грунту, а затем, сокращая мышцы, подтягивают тело и раковину вперед.

Наиболее интересные подводные пешеходы — морские ежи. У них помимо твердых игл имеется множество мягких полых отростков-ножек с присосками на концах. Передвигаясь, они вытягивают по ходу движения ножки, нагнетая в них воду. Когда ножки вытянутся на полную длину, еж присасывается ими к какому-либо предмету на дне, а затем затягивает воду из ножек внутрь. Ножки сокращаются и подтягивают морского ежа вперед. Потом ножки отцепляются, снова вытягиваются, присасываются, и весь цикл повторяется снова.

Таким же образом шагают по дну морские звезды, имеющие полые трубчатые ножки в каждом из пяти лучей. Понятно, что скорость иглокожих при таком способе движения невелика — они проползают за минуту не более 5—8 сантиметров.

Многие животные живут в грунте водоемов. Им тоже надо передвигаться, а это посложнее, чем плавать или ползать по дну. Черви и личинки многих насекомых пробираются в грунте, раздвигая головной частью ил или же заглатывая его и пропуская через кишечник. Подобным образом передвигается в земле и дождевой червь. Специальные копающие инструменты — иглы — есть у некоторых видов морских ежей. В зависимости от назначения иглы имеют различную форму. Передние, направленные по ходу движения, — острые и работают подобно бураву, а расположенные по бокам имеют форму ложечки и служат для откидывания грунта в стороны.

Наиболее оригинальным способом передвигаются в иле черви приапулюсы. Формой этот червь похож на огурец. На переднем конце расположено большое ротовое отверстие, через которое глотка может выворачиваться наружу. Глотка и тело покрыты рядами острых шипов, направленных назад. Внутри червя находится полость, наполненная жидкостью и занимающая более 60 процентов общего объема тела. Начиная движение, приапулюс с силой выбрасывает вперед глотку, которая раздвигает грунт. Затем червь раздувает выброшенную глотку, расширяя проделанный ход, и, подтягивая заднюю часть тела к передней, продвигается вперед. Шипы, покрывающие тело, заклинивают приапулюса в туннеле и не дают ему податься назад при выбрасывании глотки.